基于不同时空基线组合的动态永久散射体干涉测量研究-以上海地面沉降监测为例

永久散射体干涉形变测量（PSInSAR）是当今最先进的高精度、高空间分辨率城市地表沉降监测方法。本课题在现有PSInSAR方法的基础上，根据高程误差和形变信息在不同时空基线干涉结果中反映的程度不同，研究不同时空基线组合的干涉测量结果比较和融合，进而提高干涉形变测量的精度和可靠性。同时针对测区不断得到新的合成孔径雷达（SAR）数据，研究基于添加新SAR数据的递进式动态PSInSAR数据处理方法。研究以上海市区为例，利用多幅欧空局ENVISAT卫星 C波段和日本宇航局ALOS卫星 L波段实测SAR数据，结合GPS和精密水准观测数据获取上海地区高精度、高时空分辩率的地面沉降观测结果。研究成果将丰富测量数据时空分析理论和完善合成孔径雷达干涉测量新技术，具有重要的理论意义和实用价值。

本项目深入研究了PSInSAR数据处理方法及其在上海地面沉降监测中的应用。针对合成孔径雷达干涉测量中的信号失相干和大气干扰等关键问题开展了基于不同基线组合的干涉测量研究，基于时空分析理论改善了基于相干点干涉测量的时序分析方法，提出了一种与水准测量沉降结果进行对比的统计检验方法。通过对上海地区Envisat卫星C波段ASAR数据、ALOS卫星L波段PALSAR数据、以及COSMO-SkyMed卫星X波段SAR数据的处理分析，提取了上海磁悬浮沿线、中心城区、和上海市大部分区域的地面沉降，并且与水准测量的沉降结果进行了对比，结果表明不同波段SAR数据获得的结果在中心城区有较好的一致性，与水准测量结果也比较吻合。在植被较多的郊区L波段的SAR数据有更好的相干性，具有较多的相干点。项目还对PSInSAR数据处理中邻近PS点对干涉相位差相位解缠问题进行了深入研究，将LLL算法运用于相位解缠，取得了较好效果。